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Сборник задач по высшей математике 2 том

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3.4.33.

Bbl'mCJIHTbMacCY np5lMoyrOJIbHOrO napaJIJIeJIemme)J;a 0 ~ x ~ a,

 

o ~ y ~ b, 0 ~ z ~ c, eCJIH nJIOTHOCTb B TO'IKe(x, y, z) nponopU;H-

 

OHaJIbHa cyMMe Koop)J;HHaT 9TOil: TO'IKH.

3.4.34.

Onpe)J;eJIHTb MacCY mapa pa)];Hyca R, nJIOTHOCTb KOToporo nponop-

 

U;HOHaJIbHa paCCT05lHHIO OT u;eHTpa mapa, npH'IeMHa paCCT05lHHH

 

e)J;HHHU;bI OT u;eHTpa nJIOTHOCTb paBHa )J;ByM.

3.4.35.

Hail:TH Maccy TeJIa, OrpaHH'IeHHOrOnOBepXHOCT5IMH z = h H

 

x 2 + y2 = Z2,

 

eCJIH nJIOTHOCTb B KroK)J;Oil: TO'IKenponOpU;HOHaJIbHa annJIHKaTe

 

9TOil: TO'IKH.

3.4.36.

Hail:TH MacCY c<pepH'IeCKOrOCJI051 Me:>K)J;y c<pepaMH X2+y2+Z2 = a2

 

H x 2 + y2 + Z2 = 4a2, eCJIH nJIOTHOCTb B KroK)J;Oil: TO'IKeo6paTHo

nponOpU;HOHaJIbHa paCCT05lHHIO TO'IKHOT Ha'IaJIaKoop)J;HHaT.

B'bt"tuc.n,umb o6r>eM'bt me.n" 02pa'H.u"te'H.'H.'btx n06epX'H.OC'T11JlMU:

3.4.37.Z = x + y, Z = xy, x + y = 1, x = 0, y = O.

3.4.38.x 2 + Z2 = a2, x + y = ±a, x - y = ±a.

3.4.39. az = x 2 + y2, Z = ) x 2 + y2, a > O.

3.4.40.(x2 + y2 + Z2)2 = 2az, x 2 + y2 = Z2.

3.4.41.

X = 0, y = 0, Z = 0, 2x - 3y - 12 = 0, 2z = y2.

3.4.42.

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Z = 0 (z ~ 0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

'

 

 

 

 

 

 

+ y2 = R2, Z = X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.43.

Z

-

4 -

y2

 

Y

 

 

z

-

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

2'

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.44.

z = 1; _ x 2 -

y2, Z = 15)x2 + y2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3.4.45.

Z = )4 - x 2 -

 

y2, Z =

 

JX2 +y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

255.

 

 

 

 

3.4.46.

z = )64 -

 

x 2 -

y2, x 2 + y2 ~ 60, z = l.

 

 

3.4.47.

x 2 + y2 = y, x 2 + y2 = 4y, z = )x2 + y2, z = O.

3.4.48.

X2 + y2

 

 

18

 

x -

 

 

 

 

Z

 

lOy

x -

0

 

z - 0

 

-

 

,

 

f7r::

 

-

-

,

.

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

v"'y,

 

11'

-

 

-

 

 

v'3

~ V4-x2_y2

 

 

 

 

 

 

 

3.4.49.

!dx

 

!

 

dy

 

 

 

!

 

 

dz.

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 3 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

~

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.50.

!dz

 

!

 

dy

 

 

! (Z2 + y2) dx.

 

 

 

 

 

-2

 

-~

 

 

Z2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

a

 

V a2 _y2

 

h

 

 

3.4.51.

/dy

/

dz

/

Vy2 + z 2 dx.

 

 

-a

-vaL

y2

l!..(y2+Z2)

 

 

 

 

 

 

 

a2

 

 

 

 

R

 

~ VR2-x2_y2

 

3.4.52.

/ dx

/

 

dy

/

.jZdz.

 

 

-R

 

-~

 

0

 

 

B'bt"I:uC.ltUmb mpoil:H'bte U'Hmezpa.lt'bt:

 

 

3.4.53.

///ZVX2 +y2 dxdydz, r.n;e 06JIacTh V 3a.n;aHa

HepaBeHCTBaMH

 

°:::;; X :::;; 2, °:::;;

y :::;;

V2x -

X2, °:::;; Z :::;; a.

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

3.4.54.

/ / /

xyz2 dxdydz, r.n;e V JIe)KHT B I-M OKTaHTe H OrpaHH'feHae.n;H-

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

HH'fHOil:c<pepoil: x 2 + y2 + Z2 = 1 H Koop.n;HHaTHhIMH IIJIOCKOCTjiMH

 

X = 0, y = 0, Z = 0.

 

 

 

3.4.55.

/ / /

2y2eXy dxdydz, r.n;e V OrpaHH'feHaIIJIOCKOCTjiMH X = 0, y = 1,

 

V

 

z = 0, Z = l.

 

 

 

Y = x,

 

X = 1, y = 0,

3.4.56.

/ / /

X dxdydz,

r.n;e

V OrpaHH'feHaIIJIOCKOCTjiMH

YV= lOx, z =°H IIapa6oJIOH.n;OM Z = xy.

3.4.57./ / / x 2z sin(xyz) dxdydz, r.n;e V OrpaHH'feHaIIJIOCKOCTjiMH X = 0,

XV= 2, y = 0, y = 7r Z = 0, Z = l.

3.4.58. / / / 8y2 zexyz dxdydz, r.n;e V OrpaHH'feHaIIJIOCKOCTjiMH x - I,

V

X = 0, y = 0, y = 2, z = 0, Z = l.

3.4.59./ / /(x + y + z) dxdydz, r.n;e V 3a,ll;aHa HepaBeHCTBaMH °:::;; X :::;; a,

 

°:::;;

y :::;; b, °:::;; z :::;;

c.

 

 

 

 

 

V

 

 

V 3a,ll;aHa HepaBeHCTBaMH °:::;; <p

 

3.4.60.

///PSin()dpd<pd(),

r.n;e

:::;; ~,

 

V

P :::;; 2, °:::;; () :::;;

 

 

 

 

 

 

°:::;;

~.

 

 

 

 

3.4.61.

/ xdxdydz, r.n;e V OrpaHH'feHaIIJIOCKOCTjiMH X = 0, y = 0, z = 0,

 

V

 

 

 

 

 

 

 

Y = h, X + z = a.

 

 

 

 

 

 

f/

dxdydz

4 '

r.n;e

 

OrpaHH'feHaIIJIOCKOCTjiMH

 

3.4.62.

'l

V

z = 0,

J

(1 + !f + 1l. +

&)

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

348

 

 

 

 

z = 8 (1 - ~ - ~), X = 0, y = 0.

181

3.4.74.
3.4.72.
3.4.73.

B-WtUCAUmb MaCC'bt OaHOpOaH'btX meA, 02paHU"teHH'btX n06epXHOC'ln.RMU:

3.4.63.x 2 + y2 + 4z2 = l.

3.4.64.x + y + z = a, x + y + z = 2a, x + y = z, x + y = 2z.

3.4.65.

y2 = 4a2 -

3ax, y2 = ax, z = ±h.

3.4.66.

y2

z2

X

""2

+ ""2 = 2Ci , x = a.

 

b

c

 

Haitmu 'lCOOpaUHam'bt '4eHmpa 'In.R'JICecmu OaHOpOaH'btX meA, 02paHU"teHH'btX n06epXHOC'ln.RMU:

3.4.67.

IIJIOCKOCTlIMH X

= 0, y = 0, z = 0, 2x + 3y - 12 = 0 H U;HJIHH,ll;POM

 

y2

 

 

z=2'

= 0, x + z = 6 H U;HJIHH,ll;paMH z = ..;x H Z = 2..;x.

3.4.68.

IIJIOCKOCTlIMH z

3.4.69.

 

x2 +y2

C¢epoil: x 2 + y2 + Z2 = 3a2 H rrapa60JIOH,ll;OM Z = 2a (Ha,ll;

 

HHM).

 

3.4.70.

C¢epoil: x 2 + y2 + z2 = R2 H KOHYCOM ztga = Jx2 + y2, tga > °

(Ha,ll; KOHYCOM).

Haitmu MOMeHm'bt UHep'4UU OaHOpOaH'btX me.!! C aaHHoit Maccoit M:

3.4.71. IIpllMoyrOJIbHoro rrapaJIJIeJIerrHrre,ll;a C pe6paMH a, b, C OTHOCHTeJIbHO KroK,ll;Oro H3 pe6ep H OTHOCHTeJIbHO CBoero u;eHTpa TIDKeCTH. IIIapa pa,ll;Hyca R OTHOCHTeJIbHO rrpllMoil:, KaCaTeJIbHoil: K rnapy. OJIJIHrrCOH,ll;a

222

~+1L+~=1

a2 b2 c2

OTHOCHTeJIbHO KroK,ll;Oil: H3 Tpex CBOHX oceil:.

Hail:TH CTaTHgeCKHe MOMeHTbI OTHOCHTeJIbHO KOOp,ll;HHaTHbIX rrJIOCKocTeil: H KOOp,ll;HHaTbI u;eHTpa TIDKeCTH O,ll;HOpO,ll;HOrO TeJIa, orpaHHgeHHoro rrapa60JIOH,ll;OM z = 3 - x 2 - y2 H rrJIOCKOCTbIO Z = 0.

KOHTponbHble BonpOCbl III 60nee CnO)l(Hbie 3aA3HIIISI

B'bt"tucAumb 06r>eM'bt meA, 02paHU"teHH'btX n06epXHOC'ln.RMU:

3.4.75. IIJIOCKOCTlIMH x=O, x+y=2, x-y=2 H U;HJIHH,ll;paMH z=ln(x+2)

H Z = In(6 - x).

3.4.76. IIJIOCKOCTbIO Z = X + Y H rrapa60JIOH,ll;OM Z = x 2 + y2. 3.4.77. IIJIOCKOCTbIO 2x + Z = 2 H rrapa60JIOH,ll;OM (x - 1)2 + y2 = Z.

3.4.78.(x 2 + y2 + Z2)2 = a2(x2 + y2 _ z2).

3.4.79.(x2 + y2 + Z2)3 = 3xy.

3.4.80.C¢epoil: x 2 + y2 + Z2 = 4 H rrapa60JIOH,ll;OM x 2 + y2 = 3z.

3.4.81.(x 2 + y2 + Z2)2 = axyz.

182

3.4.82. f f f y2(exy - e- xy ) dxdydz, V orpruuPleHa IIOBepXHOCT5!MM x = 0,

 

v

 

 

 

 

 

y = -2, y = 4x, z = 0, z = 2.

3.4.83.

f f f(y2 + Z2) dxdydz, V OrpaHM'IeHaIIJIOCKOCT5!MM x = 0, y = 0,

 

zv= 0, x + y = 1, z = x + y.

 

3.4.84.

f f f xy2 z3 dxdydz, V OrpaHM'IeHa

 

v

 

 

 

 

3.4.85.

fff(X~ + y: + Z~) dxdydz, V: x~ + y: + z~ :::;; l.

 

v

p

q

r

abc

3.4.86.

' r!-=-_-;=;=dX;;:d=y=d=;;z=~::;;:,

V: x2 + y2 + Z2 :::;; l.

 

/ f,-

1 + J(x 2 + y2 + Z2)3

 

3.4.87.(x 2 + y2 + z2)2 = a3x.

3.4.88.(x 2 + y2 + Z2)2 = a2z4.

3.4.89.(x2 + y2 + z2)3 = a2(x2 + y2)2.

3.4.90.(x 2 + y2)2 + Z4 = a3z.

Ha11mu MOMe'Hm'bt U'Hep-quu om'Hocume.!!'b'HO ?l;OOpaU'Ham'H'btx n.t/,oc?l;ocme11 oa-

'HOpOa'H'btX me.!!, ozpa'HU"I,e'H'H'btX n06epXHOC1l'l.R.MU:

 

 

 

3.4.91.

x 2

y2

=

2 z

x

Y

z

(

°bOO)

 

 

a2

+ b2

C'

a + b =

C

a

> , >

,c > .

 

 

x2

y2

+

Z2

 

x2

y2

 

X

 

 

 

3.4.92.

2"

+ b2

2" = 1,

2" + b2 =

a (a > 0).

 

 

3.4.93.

a

 

 

c

 

a

 

 

 

 

 

 

HaitTM MOMeHT MHepU;MM OTHOCMTeJIhHO OCM Oz O,ll;HOpO,ll;HOrO TeJIa,

 

OrpaHM'IeHHoroIIOBepXHOCT5!MM y = :2 x 2 , z = 0,

z = %(b - y)

 

(a> 0, b > 0, h > 0).

 

 

 

 

 

 

3.4.94.

HaitTM MOMeHT MHepU;MM OTHOCMTeJIhHO OCM Oz O,ll;HOpO,ll;HOrO TeJIa,

 

OrpaHMqeHHOrO IIOBepXHOCT5!MM z = ~ (y2 -

x2), Z = 0, y = ±a.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

Ha11mu

?l;OOpaU'Ham'bt

-qe'Hmpa 11IJI:JtCecmu Oa'HOpOa'H'btX

me.!!,

ozpa'HU"I,e'H'H'btX

n06epX'HOC11IJIMU: .

x2 y2 Z2

3.4.95.a2 + b2 = c2 ' Z = c.

3.4.96.x 2 + y2 = Z, X + y = a, x = 0, y = 0, z = 0.

3.4.97.HaitTM MOMeHT MHepu;MM qaCTM IIapa60JIOM,ll;a y2 + Z2 = 2cx, OTCe-

qeHHoit IIJIOCKOCThlO x = c, OTHOCMTeJIhHO OCM OX (Maccy IIPMHM-

MaTh, paBHoit e,ll;MHMu;e).

183

KOHTPOl1bHAH PA60TA

BapMaHT 1

1. IbMeHllTh IIOPH,ll;OK "HTerp"pOBaH"H

jdy 7r-iSin j(X, y) dx.

oarcsin y

2.Hail:Tll Maccy TpeyroJIhHllKa OAB, eCJIll 0(0,0), A(I, -1), B(I, 1), a IIJIOT-

HOCTh paBHa p(x,y) = y'x2 - y2.

3.

Hail:Tll

06'heM TeJIa,

OrpaHll'IeHHoro

IIJIOCKOCThlO

Oxy,

IJ;llJIllH,ll;POM

x 2 + y2 =

4x II

c<pep0il: x 2 + y2 + z2

=

16 (BHYTpeHHero

IIO

OTHOIIIeHlllO

K

IJ;llJIllH,ll;PY).

 

 

 

x: 'paCIIOJIO)KeHHoil: BHyTpll IJ;llJIllH,ll;pa

4. Hail:Tll IIJIOIu;a,ll;h IIOBepXHOCTll z=

x 2 + y2 = a2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. BhPIllCJIllTh TPOil:HOil: llHTerpaJI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!!!xdv,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

= 0, y = lOx,

r,ll;e V -

06JIaCTh, OrpaHll'IeHHM IIOBepXHOCTHMll x = 1,

y

z = 0, z = xy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BapMaHT 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. BhPIllCJIllTh ,ll;BOil:HOil: llHTerpaJI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If

~----

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- ~ -

-dxdy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

a2

b2

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eCJIll 06JIaCTh D OrpaHll'IeHa JIllHllHMll y = 0,

y = ~v'a2

-

x2

 

2.

BhPIllCJIllTh llHTerpaJI

!!r2 sin <p . r drd<p,

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r,ll;e 06JIaCTh D OrpaHll'IeHa JIllHllHMll r = R, r = 2R sin <po

 

 

 

3.

BhlqllCJIllTh

Maccy

IIJIOCKOil:

<PllrYPhI,

OrpaHllqeHHoil:

JIeMHllcKaToil:

(x 2 + y2)2 = a2(x 2 _ y2), eCJIll ee IIJIOTHOCTh paBHa p(x, y) = xy'x2 + y2.

4. Hail:Tll MOMeHThI llHepIJ;llll O,ll;HOpO,ll;HOrO TpeyroJIhHllKa, OrpaHllqeHHoro IIpHMhIMll x + y = 2, 2x + y = 4, x = 0, OTHOCllTeJIhHO KOOp,ll;llHaTHhIX oceil:.

5. BhlqllCJIllTh TPOil:HOil: llHTerpaJI

!!!xy2eXYZ dxdydz, v

r,ll;e V - TeJIO, OrpaHllqeHHOe IIOBepXHOCTHMll x = 0, x = 2, y = 0, y = 3,

z = 1, z = 5.

184

Bapll1aHT 3

IIr3 drd<p,

D

eCJIH 06JIaCTh D OrpaHHqeHa JIeMHHcKaToit r2 = a2 cos 2<p H JIyqaMH <p = 0,

<p

1r

 

 

 

 

 

= ~i"

 

 

 

 

 

2. IbMeHHTh nOpH,ll;OK HHTerpHpOBaHHH B nOBTopHOM HHTerpaJIe

 

a-Ja 2 _ y 2

a

2a

2a

2a

 

I

f(x,y) dx + I dy

I

f(x,y) dx + Idy

I f(x,y) dx.

 

y2

 

0

a+Ja2 -y2

0

y2

 

2a

 

 

 

 

2a

3. HaitTH Maccy nJIacTHHhI D: (x -

3)2 + y2 :::;; 1, x ~ 3, eCJIH ee nJIOTHOCTh B

TOqKe (x, y) paBHa Iyl.

 

 

 

 

4.

BhIqHCJIHTh TPOitHOit HHTerpaJI

 

 

 

I I I y2 x cos xyz dxdydz,

V

eCJIH D - TeJIO, OrpaHHqeHHOe nOBepXHOCTHMH X = 1, x = 2, y = 1, y = 3,

z = 1, z = 4.

5. BhlqHCJIHTh Maccy TeJIa, OrpaHHqeHHOrO nJIOCKOCTHMH X = 0, y = 0, Z = 0,

X + y + z = 1, eCJIH nJIOTHOCTh B TOqKe (x, y, z) paBHa

1

 

p(x,y,z) = (1 + X + y + Z)3

Bapll1aHT 4

 

IIr3 drd<p,

 

D

 

eCJIH D HMeeT BH,ll; °:::;; <p :::;; 21r, °:::;; r :::;;

1

Vsin4 <p + cos4 <p

2. BhIqHCJIHTh nJIOIIIMh qaCTH nOBepXHOCTH C<pePhI x 2 + y2 + Z2 = 81, 3aKJUOqeHHYIO Me)KAY nJIOCKOCTHMH y = -5 H Y = 5.

3. HaitTH nJIOIIIMh <PHrYPhI, OrpaHHqeHHoit KPHBOit

(x + y - 3)2 + (2x - 3y + 5)2 = 49.

4. BhIqHCJIHTh TPOitHOit HHTerpaJI

III

(1

dx

4'

V

+ ~ + It + ~)

 

 

 

234

 

185

eCJIH TeJIO V OrpaHHqeHO IIOBepXHOCTHMH x = 0, y = 0, Z = °H ~+ ~+ ~ = 1.

5. BblqHCJIHTb TpoiiHOii HHTerpaJI

!!!63(1 + 2..JY) dv, v

rAe TeJIO V OrpaHHqeHO IIOBepxHOCTHMH y = x, y = 0, x = 1, Z = 0, Z = xy.

...

rnaBa 4. KPLt1BOIlLt1HELt1HbIE

VI nOBEPXHOCTHblE Lt1HTErPAllbl

o

§ 1. KPVlBOJU1HEI7IHbll7l VlHTErPAll nEPBOrO POAA

OnpE!AeneH ....e Kp....Bon.... HeiiiHoro .... HTerpana nepBoro pOAa

=7 IIycTb B KalK.Il:Oit TOqKe rJIa.ll:Koit KPHBOit L = AB B rrJIOCKOCTH Oxy 3a.ll:aHa

HerrpepblBHaH <PYHKU;HH .Il:BYX rrepeMeHHblX f(x, y). IIpOH3BOJIbHO pa306beM KPHBYIO

L Ha n qacTeit TOqKaMH A = Mo, M I , M2, ... , Mn = B. 3aTeM Ha KalK.Il:Oit H3

rrOJIyqeHHbIX qaCTeit ~i BbI6epeM JII06yIO TOqKY Mi(Xi, jJ;) H COCTaBHM CYMMY

n

Sn = L f(Xi, jj;)flli,

i=l

r,!l;e flli = Mi-I Mi - .Il:JIHHa .Il:YrH ~i' IIoJIyqeHHaH CYMMa Ha3bIBaeTCH U'lt-

me2pa.!l!b'ltoti. CYMMOti. nepa020 poiJa .Il:JIH <PYHKU;HH f(x, y), 3MaHHoit Ha KPHBOit L.

0603HaqHM qepe3 d HaH6oJIbIIIYIO H3 .Il:JIHH .Il:Yr ~i (TaKHM 06Pa30M, d =

m~ flli). ECJIH rrpH d -+ 0 cYIII;ecTByeT rrpe.ll:eJI HHTerpaJIbHblX CYMM

Sn

(He

 

 

3aBHcHIII;Hit OT crroco6a pa36HeHHH KpHBOit L Ha qaCTH H BbI60pa TOqeK

Mi),

TO

2lTOT rrpe.ll:eJI Ha3bIBaeTCH "'puao.J!u'lteti.'It'btM U'ltme2pa.J!OM nepa020 poiJa OT <PYHKU;HH

f(x, y) rro KPHBOit L H 0603HaqaeTCH

 

jf(x, y) dl HJIH

j f(x, y) dl.

L

AB

MO:lKHO .Il:OKa3aTb, qTO eCJIH <PYHKU;HH f(x, y) HerrpepbIBHa, TO KPHBOJIHHeitHblit

HHTerpaJI

f!(x, y) dl

L

cym;ecTByeT. KPHBOJIHHeitHblit HHTerpaJI rrepBoro pO.ll:a 06JIMaeT CBoitcTBaMH, aHaJlOrHqHbIMH COOTBeTCTBYIOIII;HM CBoitcTBaM orrpe.ll:eJIeHHOrO HHTerpaJIa (aMHTHBHOCTb, JlHHeitHocTb, ou;eHKa MO,IJ,yJlH, TeopeMa 0 Cpe.ll:HeM). O.ll:HaKO eCTb OTJIHqHe:

j

f(x, y) dl = j f(x, y) dl,

AB

BA

T. e. KPHBOJIHHeitHblit HHTerpaJI rrepBoro pO.ll:a He 3aBHCHT OT HarrpaBJIeHHH HHTerpHpOBaHHH.

Bbl'-....l cneH ....e Kp....Bon....HeiiiHblx .... HTerpanoB nepBoro pOAa

BblqHCJIeHHe KPHBOJIHHeitHoro HHTerpaJIa rrepBoro pO.ll:a CBO.ll:HTCH K BblqHCJIeJUlIO orrpe.ll:eJIeHHoro HHTerpaJIa. A HMeHHO:

187

1. ECJIH KpHBaH L 3a,ll;aHa HerrpephIBHo ,ll;H<p<pepeHIJ;HpyeMoii <pYHKIJ;Heii y ::

=y(x), x E [a, b], TO

 

b

j

f(x, y) dl = j f(x, y(x)) VI + (Y'(X))2 dx,

L

a

rrpH 9TOM BhIpaJKeHHe dl = VI + (Y'(X))2 dx Ha3hIBaeTCH ,ll;H<p<pepeHIJ;HaJIOM .IJ..1lHHhI ,ll;yrH.

2. ECJIH KpHBaH L 3a,ll;aHa rrapaMeTpH'IeCKH,T. e. B BH,ll;e X = x(t), y = y(t), r,ll;e x(t), y(t) - HerrpephIBHO ,ll;H<p<pepeHIJ;HpyeMhIe <PYHKIJ;HH Ha HeKOTopOM OTpe3Ke

[a,,8], TO

f3

jf(x, y) dl = jf(x(t), y(t)) V(x' (t))2 + (y'(t))2 dt.

L Q

3TO paBeHCTBO pacrrpocTpaHHeTCH Ha cJIY'laiirrpOCTpaHCTBeHHOii KPHBOii L, 3a,ll;aHHOii rrapaMeTpH'IeCKH:X = X(t), Y = y(t), z = Z(t), t E [a, .B]. B 9TOM CJIY'Iae, eCJIH f(x, y, z) - HerrpephIBHaH <PYHKIJ;HH B,ll;OJIb KpHBOii L, TO

f3

jf(x, y, z) dl = jf[x(t), y(t), z(t)]v(x'(t))2 + (y'(t))2 + (Z'(t))2 dt.

L Q

3. ECJIH rrJIOCKaH KpHBaH L 3a,ll;aHa rrOJIHpHblM ypaBHeHHeM r = r (<p), <p E [a,.B],

TO

f3

jf(x, y) dl = jf(rcos<P,rsiII<P)Vr2 +r'2d<p.

L Q

npll1nO)l(eHII1R Kpll1BOnll1HeMHOrO II1HTerpana nepBOrO pOAa

1. ECJIH rrO,ll;bIHTerpaJIbHaH <PYHKIJ;HH paaHa e,ll;HHHIJ;e, TO KPHBOJIHHeiiHhIii HH-

TerpaJI

paaeH .IJ..1lHHe S KPHBOii L, T. e.

jdl = S.

L

2. TIyCTb B rrJIOCKOCTH Oxy 3a,ll;aHa rJIa,ll;KaH KpHBaH L, Ha KOTOpoii orrpe,ll;eJIeHa H HerrpephIBHa <PyHKIJ;HH ,ll;ByX rrepeMeHHblX z = f(x, y) ~ O. Tor,ll;a MO)KHO rrOCTpoHTb IJ;HJIHH,ll;pH'IeCKYIO rrOBepXHOCTb C HarrpaBJIHIOm;eii L H o6pa3YIOm;eii, rrapaJIJIeJIbHOii OCH Oz H 3aKJIIO'IeHHOiiMe)K,ll;y L H rrOBepXHOCTbIO z = f(x, y). TIJIOm;a,ll;b 9TOii IJ;HJIHH,ll;pH'IeCKOiirrOBepXHOCTH MO)KHO BhI'IHCJIHTbrro <popMYJIe

S= jf(x,y)dl.

L

188

3. ECJIH L = AB - M'aTepHaJIbHaHKpHBaH C nJIOTHOCTbIO, paBHoi!: p = p(x, y),

TO MaCCa 3TOi!: KPHBOi!: BbIQHCJ1HeTCH no <popMYJIe

m = j p(x,y)dl

AB

(ifju3U"I,eC1CuiJ, CM'b£CJt 1CpuaOJtUH.eiJ,H.01!O UH.me1!paJta nepa01!O poiJa).

4. CTaTHQeCKHe MOMeHTbl MaTepHaJIbHoi!: KPHBOi!: L OTHOCHTeJIbHO Koopp;HHaT-

HbIX ocei!: Ox H Oy COOTBeTCTBeHHO paBHbl

M", = j yp(x, y) dl,

My = j xp(x, y) dl,

 

 

L

L

 

me p(x, y) - nJIOTHOCTb pacnpep;eJIeHHH KPHBOi!: L, a Xc

M",

m

Koopp;HHaTbl IIeHTpa TH:lKeCTH (IIeHTpa MacC) KPHBOi!: L.

 

5. MHTerpaJIbl

 

 

 

J", = j y2 p(x, y) dl,

Jy = j x 2 p(x, y) dl, Jo= j(X2+ y2 )p(x,y)dl

L

L

L

 

Bblpa:lKaIOT MOMeHTbl HHepIIHH KPHBOi!: L C JIHHei!:Hoi!: nJIOTHOCTbIO p(x,y) OTHOCH-

TeJIbHO ocei!: Ox, Oy H HaQaJIa Koopp;HHaT COOTBeTCTBeHHO.

4.1.1. BbPUICJUITb KPHBOJIMHeiiHblii MHTerpa.rr

jW dl ,

L

rp;e L - .rr.yra rrapa60JIbI y2 = 2x, 3aKJIlOQeHHaH Me)K.rr.y TOQKaMH

(2,2) H (8,4).

a Haii,IIeM ,IIH<p<pepeHIIHa.rr .rr.ym dl ,IIJIH KpMBOii Y = ffx. MMeeM

y' = vk'dl = VI + (y')2 dx = VI + 2~dx.

CJIep;OBaTeJIbHO, p;aHHblii HHTerpa.rr paBeH

~dl= f~Vl+ 1 dx = j xv'I+2X dx =

jy

ffx

2x

2x

L

2

 

 

 

 

8

8

 

= ~ j vI + 2xdx = ~ ·l(1 + 2X)3/212 = i(17vTI - 5v'5). •

 

2

 

 

4.1.2.

BbIQMCJIMTb KPMBOJIHHeiiHblii HHTerpa.rr

 

 

 

j(x2 + y3) dl,

 

 

 

L

 

r,IIe L -

KOHTYP

TpeyroJIbHHKa ABO C BepIIIMHaMM A(I,O),

B(O, 1), 0(0,0) (pMC. 43).

189